提高作物產(chǎn)量始終是育種家們追求的目標,水稻產(chǎn)量與穗部性狀密切相關。而穗長作為水稻穗部性狀的重要組成部分,在育種實踐中被廣泛研究。盡管如此,與遺傳資源豐富的野生稻相比,目前我們能利用的水稻穗長種質(zhì)資源仍較少。因此,挖掘新的水稻穗長基因,對進一步提高水稻產(chǎn)量具有重要意義。水稻穗長是一個復雜的數(shù)量性狀,且易受環(huán)境影響。因此,在對穗部性狀進行研究時,需要多環(huán)境重復驗證。而全基因組關聯(lián)分析(Genomic Wide Association Study,GWAS)是在全基因組范圍內(nèi)對遺傳變異信息進行掃描,不僅適用于單基因控制的性狀,對復雜性狀也有較好的檢測效果。本研究考察了杭州和海南兩個不同日照環(huán)境下水稻的穗長性狀,結(jié)合627份重測序材料的SNPS標記,采用混合線性模型(MLM),在-lg P>6(FDR<0.01)水平下,對兩個環(huán)境下的水稻穗長表型數(shù)據(jù)進行GWAS分析。并借助生物信息學和染色體片段置換系(CSSL)對候選基因進行驗證,結(jié)果如下:1.在不同的日照條件下,水稻穗長呈現(xiàn)出不同的表型差異,表現(xiàn)為在長日照(杭州)條件下的穗長長度長于短日照(海南)條件下的穗長。而不同環(huán)境也會影響...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 稻穗的研究進展
        1.1.1 稻穗的基本組成
        1.1.2 水稻穗長的分子調(diào)控
        1.1.3 水稻穗長QTL分析
    1.2 全基因組關聯(lián)分析研究現(xiàn)狀
        1.2.1 全基因組關聯(lián)分析
        1.2.2 全基因組關聯(lián)分析的方法
        1.2.3 GWAS在水稻中應用
            1.2.3.1 GWAS分析鑒定目標性狀相關的候選區(qū)間
            1.2.3.2 GWAS分析候選區(qū)間基因的驗證
            1.2.3.3 染色體片段置換系進行候選基因的驗證
    1.3 赤霉素的研究
        1.3.1 赤霉素的簡介
        1.3.2 赤霉素的合成
        1.3.3 赤霉素的發(fā)展和應用
    1.4 本研究的目的與意義
2 實驗材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 關聯(lián)分析材料
        2.1.2 染色體片段置換系材料
        2.1.3 實驗儀器及試劑
    2.2 試驗方法
        2.2.1 穗長性狀調(diào)查
        2.2.2 基因型測定
        2.2.3 全基因組關聯(lián)分析
        2.2.4 基本農(nóng)藝性狀調(diào)查
        2.2.5 外源赤霉素水培及噴施處理
        2.2.6 內(nèi)源赤霉素含量檢測
        2.2.7 水稻基因組DNA提取
        2.2.8 水稻總RNA的提取及反轉(zhuǎn)錄
        2.2.9 Real-time PCR(RT-PCR)分析
        2.2.10 PCR分析
        2.2.11 瓊脂糖凝膠電泳
        2.2.12 過表達載體的構(gòu)建
        2.2.13 大腸桿菌的轉(zhuǎn)化
        2.2.14 敲除載體的構(gòu)建
        2.2.15 PL1和PL2單倍型分析
3 結(jié)果與討論
    3.1 結(jié)果與分析
        3.1.1 水稻穗長的表型變異分析
        3.1.2 長日照環(huán)境下穗長的GWAS分析
        3.1.3 短日照環(huán)境下穗長的GWAS分析
        3.1.4 候選基因的預測和驗證
        3.1.5 候選基因表達量分析
        3.1.6 候選基因秈粳稻表達差異分析
        3.1.7 片段置換系驗證候選基因
        3.1.8 粳稻PL1、PL2和PL3基因型使籽粒變得細長
        3.1.9 秈稻PL1、PL2和PL3基因型使籽粒變短
        3.1.10 PL1、PL2和PL3基因型對穗部性狀的影響
        3.1.11 PL1、PL2和PL3基因型對株型影響
        3.1.12 93-11背景片段置換系赤霉素含量測定
        3.1.13 93-11背景片段置換系苗期對赤霉素處理的響應
        3.1.14 93-11背景片段置換系成熟期對赤霉素處理的響應
        3.1.15 PL1和PL2單倍型分析
        3.1.16 載體構(gòu)建
    3.2 實驗結(jié)論與討論
        3.2.1 GWAS分析的不足
        3.2.2 穗長候選基因的預測與驗證
        3.2.3 穗長在秈粳稻亞群中存在不同的調(diào)控機制且易受環(huán)境影響
        3.2.4 PL1,PL2,PL3通過改變內(nèi)源赤霉素含量影響水稻穗長
        3.2.5 PL1,PL2 優(yōu)異單倍型的組合對于改良穗長的應用
4 總結(jié)與展望
    4.1 全文結(jié)論
    4.2 下一步工作計劃
參考文獻
附錄
    附錄1 電泳緩沖液配方
    附錄2 DNA提取液配方
    附錄3 實驗儀器
作者簡介



本文編號：3833810